助剂介绍HAV2(PDM)NN间苯撑双马来酰亚胺的应用
自 20世纪 70年代以来,国外相继报道了一些单或双马来酰亚胺衍生物用作橡胶硫化剂,近年来国内已经试制成功并取得较好应用效果。双马来酰亚胺是具有如下通式的一类化合物:
式中,R为桥基。可作为硫化剂的双马来酰亚胺主要有:N,N ′—间苯撑双马来酰亚胺、以及 4,4′—二硫代双苯基马来酰亚胺以及 4,4—甲撑二苯基双马来酰亚胺。目前大量应用的是N,N ′—间苯撑双马来酰亚胺,简称硫化剂PDM(商品名 HA-8 、HVA-2)。在引发剂引发下可以硫化乙丙橡胶、天然橡胶、氯磺化聚乙烯 (CSM )、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、 丁腈橡胶、 氯丁橡胶及氟橡胶。同时国内也有报道类似的双马来酰亚胺能改善硅橡胶的耐热性能,经 300℃×12h热空气老化后,加入双马来酰亚胺的甲基乙基硅橡胶仍然非常柔软,且保留原拉伸强度的 45%以上。
双马来酰亚胺硫化胶具有耐热性能好, 压缩永久变形低, 高温硫化不产生硫化返原, 且提高了橡胶与纤维材料的粘接强度的优点。
1、在乙丙橡胶中的应用
乙丙橡胶的基本特性是耐臭氧和耐天候老化、耐热和耐热氧老化、耐化学药品性非常好、电性能好、工艺上易操作。主要用于挤出制品、摸压制品、及塑料改性。为适应以上用途,可根据乙丙橡胶的门尼粘度、乙叉降冰片烯 (ENB ),乙烯和油含量的不同,选择不同规格牌号的乙丙橡胶来设计配方。常用的三元乙丙橡胶的硫化体系大体上有:(1)硫黄, 1.5;促进剂M, 0.5;促进剂TMTD, 1.5。(2)硫黄, 2 0;促进剂M, 1.5;促进剂TMTD, 0 8;四硫化双五甲撑秋蓝姆 (TetronA 杜邦公司 ),0.8;促进剂EZ (二乙基二硫代胺基甲酸锌 ),0.8。(3)硫黄, 0.3;DCP, 4 0。与之相比,若采用双马来酰亚胺PDM( HA-8 ),3.0;DCP, 2.0 的硫化体系具有以下优点:
①硫化速度快;
②硫化仪扭矩大,也就是交联密度高;
③压缩永久变形小,老化后拉断伸长率的保持率高;
④在炭黑用量相同的情况下,硫化胶的硬度高 4~5 度;
⑤混炼胶的自粘性有所提高。
这是由于具有双官能度的马来酰亚胺PDM (HA-8 )在自由基存在下具有较高的活性, 常在饱和橡胶过氧化物硫化体系中作交联助剂, 它不仅可以提高硫化过程的交联速度, 增大交联密度,还可以抑制聚合物的歧化和断链,从而改善硫化胶的综合性能。
国内某大型企业正是利用这一原理, 成功地解决了三元乙丙橡胶并用的白色胶辊及单用乙丙橡胶的汽车散热胶管 (75 硬度级 ),因交联密度不够而带来的永久变形问题, 使产品顺利投产(见表 1)。
双马来酰亚胺PDM在过氧化物的硫化体系中有效地降低了硫化反应表观活化能, 提高了反应速率常数,增大了硫化胶网络结构参数....
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